Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/193/12
México, D.F., 10 de septiembre de 2012

• México fue uno de los primeros países en involucrarse en el tema, gracias a las aportaciones de Manuel Sandoval Vallarta
• Su estudio ha permitido importantes avances en campos como la astrofísica y la física de partículas

Sandoval Vallarta comprobó que las partículas son desviadas de su dirección original por el campo magnético.
Foto: Archivo histórico UAM
Imagen en alta resolución

Cada segundo llegan a la Tierra millones y millones de partículas provenientes del espacio exterior. Son protones, núcleos de elementos más pesados, partículas alfa y electrones que viajan casi a la velocidad de la luz y que conforman la radiación de más alta energía que conocemos. Bajo esta intensa “lluvia” de partículas, los físicos hoy están de fiesta pues, entre otras buenas noticias, este año se celebra el centenario del descubrimiento de los rayos cósmicos.

La radiación cósmica primaria llega a la Tierra y en una cascada de reacciones nucleares con las partículas de la atmósfera (fenómeno conocido como chubascos) se producen electrones, fotones, muones, piones, etc. Estas partículas subatómicas, más pequeñas y con menores energías, llegan hasta la superficie terrestre desde todas direcciones e incluso atraviesan nuestro cuerpo.

A los científicos les interesa detectarlas para obtener información sobre la energía, dirección y características de la radiación cósmica. Así podrían resolver las incógnitas que aún existen sobre cuál es el origen de los rayos cósmicos y cuáles son las fuentes astrofísicas de mayor energía en el Universo. Esto también les permitiría entender los mecanismos de aceleración de estas partículas, las cuales viajan a velocidades que no alcanzan ni los más avanzados aceleradores construidos por el hombre, como el Gran Colisionador de Hadrones.

Hoy se sabe que la radiación cósmica está eléctricamente cargada y su intensidad cambia a diferentes latitudes por la acción de la magnetósfera y el viento solar; cuanto más cerca al ecuador geomagnético, su intensidad es menor. Alrededor del mundo están instalados observatorios, detectores y monitores de rayos cósmicos como parte de un esfuerzo internacional entre los físicos que están interesados en el fenómeno, el cual tiene relación prácticamente con todos los ámbitos de esa ciencia: desde la astrofísica hasta la física de partículas.

Centenario de historia

En 1912, el austriaco Víctor Hess pretendía estudiar las causas de ionización de la atmósfera, ¿por qué las partículas del aire se cargaban eléctricamente? En un globo aerostático subió a medir las tasas de ionización y descubrió que éstas aumentaban mientras él alcanzaba mayor altura. Concluyó que la fuente de radiación, las partículas ionizantes, provenían del espacio exterior; en 1936 recibió el premio Nobel por el descubrimiento de los rayos cósmicos.

México fue uno de los primeros países hace 80 años en involucrarse en el tema gracias a las aportaciones del físico Manuel Sandoval Vallarta, quien se interesó por estudiar la naturaleza y los efectos geomagnéticos en los rayos cósmicos. Junto a Georges Lemaître comprobó que las partículas son desviadas de su dirección original por el campo magnético y que llegan con mayor intensidad desde el este porque la mayoría de ellas tienen una carga positiva, es decir que son protones y núcleos atómicos, y en menor parte son electrones, que tienen carga negativa.

En la década de los 40, con nuevos investigadores como Alfredo Baños y Ruth Gall, se formaron los primeros grupos teóricos y experimentales en México. Desde entonces, junto a la fundación de la Facultad de Ciencias y el Instituto de Geofísica en la Universidad Nacional Autónoma de México, la investigación sobre radiación cósmica ha sido sobresaliente en nuestro país hasta nuestros días.

Debido a esta historia, este año el doctor Jorge Pérez Peraza, del Instituto de Geofísica de la UNAM, fue invitado por el Centro Europeo para la Historia de la Física y las sociedades Víctor F. Hess y Europea de Física en Pöllau, Austria, para ofrecer la conferencia “Contribución de México a la Física de los Rayos Cósmicos” durante la celebración del centenario de este descubrimiento.

De acuerdo al investigador, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y la Academia Europea de Historia Natural, algunos de los participantes ya estaban familiarizados con las contribuciones de nuestro país en este campo de estudio, y en especial los austriacos están agradecidos con México pues en 1939 se recibió a la física Marietta Blau, recomendada por Albert Einstein, en el Instituto Politécnico Nacional.

Paula Buzo Zarzosa